CN110221092A - 转速转向检测方法、电机故障检测方法、检测系统和电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及转速转向检测方法、电机故障检测方法、检测系统和电机，所述转速转向检测方法包括：选取标定磁极和标定磁极对；将所述转速传感器设置在所述标定磁极处且正对所述标定磁极；将所述转向传感器设置所述标定磁极对之间；以及在转速传感器的测速信号发生反转时，检测转向传感器的输出信号，以判断电机的当前转向；本发明通过将转速传感器设置在标定磁极处且正对标定磁极；将转向传感器设置标定磁极对之间，使转速传感器和转向传感器之间的夹角位于所述标定磁极对之间，以使转速传感器的脉冲输出信号与转向传感器的脉冲输出信号有交错，从而在转速传感器的测速信号发生反转时，通过检测转向传感器的输出信号能够判断电机的当前转向。

Description

转速转向检测方法、电机故障检测方法、检测系统和电机
技术领域
本发明属于电机检测领域，具体涉及一种转速转向检测方法、电机故障检测方法、检测系统和电机。
背景技术
直流有刷或无刷电机作为多数执行机构驱动电机的关键组件，其性能好坏决定着整个系统功能的有效性。对执行机构电机转速和转动方向进行测量，往往是利用光码盘，或者光码盘加上电机传感器的双重冗余测速测角方案，利用光码盘对转子进行测速测角，精度虽然较高，但光码盘组件较为精密，容易损坏，且体积大，安装较为繁琐，结构上的稍微变动都会造成测量结果出现很大的误差，另外因体积大，无法适应小体积的安装要求。而利用电机本身具有的传感器进行电机转速的检测及转向的判定的前提是电机处于控制状态下，一旦出现异常情况，如突然断电，导致电机失去控制，将无法知晓电机在失去控制之前是什么转向，在异常情况解决后，就会存在无法正确驱动电机重新启动的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种转速转向检测方法、电机故障检测方法、检测系统和电机。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种直流有刷电机的转速转向检测方法，包括：选取标定磁极和标定磁极对；将一转速传感器设置在所述标定磁极处且正对所述标定磁极，以检测电机的转速；将一转向传感器设置所述标定磁极对之间；以及在转速传感器的测速信号发生反转时，检测转向传感器的输出信号，以判断电机的当前转向。
进一步，选取标定磁极的方法包括：选取电机转子外周上的任一磁极为标定磁极。
进一步，选取标定磁极对的方法包括：将所述标定磁极与所述标定磁极配对的另一极性相反的磁极设定为标定磁极对。
进一步，在转速传感器的测速信号发生反转时，检测转向传感器的输出信号的方法包括：设定测速信号的反转时机为标定磁极远离或靠近转速传感器。
进一步，所述转向传感器设置在所述标准磁极对之间的中间位置。
进一步，所述转速传感器和转向传感器均为双极锁存型传感器。
又一方面，本发明还提供了一种电机故障检测方法，在电机实际转动方向与电机预期转动方向相反和/或在电机实际转速与电机预期转速不同时，判断电机处于失控状态。
进一步，采用如前所述的转速转向检测方法判断电机实际转动方向和实际转速。
第三方面，本发明还提供了一种检测系统，包括：标定磁极、标定磁极对，以及设置在标定磁极处且正对所述标定磁极的转速传感器；设置所述标定磁极对之间的转向传感器；在转速传感器的测速信号发生反转时，检测转向传感器的输出信号，以判断电机的当前转向。
第四方面，本发明还提供了一种电机，包括如前所述的检测系统。
本发明的有益效果是，本发明的转速转向检测方法通过将所述转速传感器设置在所述标定磁极处且正对所述标定磁极，实现对电机转速的检测；同时将所述转向传感器设置所述标定磁极对之间，使转速传感器和转向传感器之间的夹角位于所述标定磁极对之间，使转速传感器的脉冲输出信号与转向传感器的脉冲输出信号有交错，从而在转速传感器的测速信号发生反转时，通过检测转向传感器的输出信号能够判断电机的当前转向；本转速转向检测方法既能检测电机的转速，又能检测电机的转向；且本转速转向检测方法所需组件少，成本低，体积小，便于安装；本转速转向检测方法还通过采用双极锁存型传感器可以使检测到的转向信号在电机失去控制的情况下也能保持，从而在重新控制电机的时候，便于工作人员根据电机当前的转向正确驱动电机工作，从而避免电机损坏，进而避免因电机损坏造成事故。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的转速转向检测方法的一对极磁环电机的转速传感器和转向传感器的位置示意图；
图2是本发明的转速转向检测方法的一对极磁环电机的转速传感器和转向传感器的输出波形示意图；
图3是本发明的转速转向检测方法的二对极磁环电机的转速传感器和转向传感器的位置示意图；
图4是本发明的转速转向检测方法的四对极磁环电机的转速传感器和转向传感器的位置示意图。
其中：
转速传感器HE1、转向传感器HE2。
具体实施方式
现在结合附图对本发明的结构作进一步详细的说明。
实施例
如图1所示，本实施例提供了一种直流有刷电机的转速转向检测方法，包括：选取标定磁极和标定磁极对；将一转速传感器设置在所述标定磁极处且正对所述标定磁极，以检测电机的转速；将一转向传感器设置所述标定磁极对之间；以及在转速传感器的测速信号发生反转时，检测转向传感器的输出信号，以判断电机的当前转向。
具体的，本实施例的转速转向检测方法主要用于直流有刷电机的转向检测，应用本转速转向检测方法的前提是，被检测直流有刷电机的转子外周设有至少一对磁极；本实施例的转速转向检测方法通过将所述转速传感器设置在所述标定磁极处且正对所述标定磁极，实现对电机转速的检测；同时将所述转向传感器设置所述标定磁极对之间，实现了转速传感器和转向传感器之间的夹角位于所述标定磁极对之间，以使转速传感器的脉冲输出信号与转向传感器的脉冲输出信号有交错，从而在转速传感器的测速信号发生反转时，通过检测转向传感器的输出信号能够判断电机的当前转向，即本转速转向检测方法既能检测电机的转速，又能检测电机的转向；且本转速转向检测方法所需组件少，成本低，体积小，便于安装。
进一步，选取标定磁极的方法包括：选取电机转子外周上的任一磁极为标定磁极。
进一步，选取标定磁极对的方法包括：将所述标定磁极与所述标定磁极配对的另一极性相反的磁极设定为标定磁极对。
具体的，本实施例的转速转向检测方法适用于一对极磁环电机、二对极磁环电机和四对极磁环电机。
以一对极磁环电机为例，如图1所示，可以选取N极为标定磁极，N极与S极为标定磁极对，转速传感器设置在N极处且正对N极，转向传感器设置在N极与S极之间。
以二对极磁环电机为例，如图3所示，可以选取N1极为标定磁极，N1极与S1极为标定磁极对，转速传感器设置在N1极处且正对N13极，转向传感器设置在N1极与S1极之间。
以四对极磁环电机为例，如图4所示，可以选取N3极为标定磁极，N3极与S3极为标定磁极对；转速传感器设置在N3极处且正对N3极，转向传感器设置在N3极与S3极之间。
进一步，在转速传感器的测速信号发生反转时，检测转向传感器的输出信号的方法包括：设定测速信号的反转时机为标定磁极远离或靠近转速传感器。
具体的，测速信号发生反转时机必须是固定的，即要么选择标定磁极远离转速传感器作为测速信号发生反转时机，要么选择标定磁极靠近转速传感器作为测速信号发生反转时机，不能两种同时出现两种测速信号反转时机。
具体的，以2极电机为例，设定转速传感器和转向传感器的输出波形如图2所示，并假定测速信号的反转时机为标定磁极N极远离转速传感器时，在转速传感器的输出波形图上表示为从低电平反转为高电平；那么当测速信号反转时，如果检测到转向传感器的输出信号为低电平时，说明电机当前为正转；反之，如果检测到转向传感器的输出信号为高电平时，说明电机当前为反转。
优选地，所述转向传感器设置在所述标准磁极对之间的中间位置，使转速传感器和转向传感器的输出波形刚好交错半个波形，从而确保转速传感器的测速信号发生反转时，精准检测到转向传感器的脉冲输出信号，提高电机转向的判断准确率。
所述转速传感器和转向传感器均为双极锁存型霍尔传感器。
具体的，所述双极锁存型霍尔传感器例如但不限于采用SK1816G双极锁存型霍尔传感器；通过采用双极锁存型霍尔传感器可以使检测到的转向信号在电机失去控制的情况下也能保持，从而在重新控制电机的时候，便于工作人员根据电机当前的转向正确驱动电机工作，从而避免电机损坏，或因电机损坏造成事故的问题。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例2提供了一种电机故障检测方法，在电机实际转动方向与电机预期转动方向相反和/或在电机实际转速与电机预期转速不同时，判断电机处于失控状态。
进一步，采用如实施例1所述的转速转向检测方法判断电机实际转动方向和实际转速。
具体的，转速转向检测方法的具体过程及原理可参考实施例1的描述，此处不再赘述。
实施例3
在实施例1的基础上，本实施例3提供了一种检测系统，包括：标定磁极、标定磁极对，以及设置在标定磁极处且正对所述标定磁极的转速传感器；设置所述标定磁极对之间的转向传感器；在转速传感器的测速信号发生反转时，检测转向传感器的输出信号，以判断电机的当前转向。
本实施例中检测系统所对应的电机当前转向的判断的原理与实施例1相同，此处不再赘述。
实施例4
在实施例3的基础上，本实施例4提供了一种电机，包括如实施例1所述的检测系统。
综上所述，本实施例的转速转向检测方法通过将所述转速传感器设置在所述标定磁极处且正对所述标定磁极，实现对电机转速的检测；同时将所述转向传感器设置所述标定磁极对之间，使转速传感器和转向传感器之间的夹角位于所述标定磁极对之间，使转速传感器的脉冲输出信号与转向传感器的脉冲输出信号有交错，从而在转速传感器的测速信号发生反转时，通过检测转向传感器的输出信号能够判断电机的当前转向；本转速转向检测方法既能检测电机的转速，又能检测电机的转向；且本转速转向检测方法所需组件少，成本低，体积小，便于安装；本转速转向检测方法还通过采用双极锁存型传感器可以使检测到的转向信号在电机失去控制的情况下也能保持，从而在重新控制电机的时候，便于工作人员根据电机当前的转向正确驱动电机工作，从而避免电机损坏，进而避免因电机损坏造成事故。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种转速转向检测方法，其特征在于，包括：
选取标定磁极和标定磁极对；
将一转速传感器设置在所述标定磁极处且正对所述标定磁极，以检测电机的转速；
将一转向传感器设置所述标定磁极对之间；以及
在转速传感器的测速信号发生反转时，检测转向传感器的输出信号，以判断电机的当前转向。
2.根据权利要求1所述的转速转向检测方法，其特征在于，
选取标定磁极的方法包括：
选取电机转子外周上的任一磁极为标定磁极。
3.根据权利要求2所述的转速转向检测方法，其特征在于，
选取标定磁极对的方法包括：
将所述标定磁极与所述标定磁极配对的另一极性相反的磁极设定为标定磁极对。
4.根据权利要求3所述的转速转向检测方法，其特征在于，
在转速传感器的测速信号发生反转时，检测转向传感器的输出信号的方法包括：
设定测速信号的反转时机为标定磁极远离或靠近转速传感器。
5.根据权利要求4所述的转速转向检测方法，其特征在于，
所述转向传感器设置在所述标准磁极对之间的中间位置。
6.根据权利要求5所述的转速转向检测方法，其特征在于，
所述转速传感器和转向传感器均为双极锁存型传感器。
7.一种电机故障检测方法，其特征在于，
在电机实际转动方向与电机预期转动方向相反和/或在电机实际转速与电机预期转速不同时，判断电机处于失控状态。
8.根据权利要求7所述的电机故障检测方法，其特征在于，
采用如权利要求1-6任一项所述的转速转向检测方法判断电机实际转动方向和实际转速。
9.一种检测系统，其特征在于，包括：
标定磁极、标定磁极对，以及
设置在标定磁极处且正对所述标定磁极的转速传感器；
设置所述标定磁极对之间的转向传感器；
在转速传感器的测速信号发生反转时，检测转向传感器的输出信号，以判断电机的当前转向。
10.一种电机，其特征在于，包括如权利要求9所述的检测系统。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112067995A (zh) * 2020-09-11 2020-12-11 广东美的暖通设备有限公司 磁悬浮电机的检测装置、检测方法和磁悬浮电机
CN112763743A (zh) * 2020-12-26 2021-05-07 无锡市铭淇电动科技有限公司 一种轮圈正反转的检测设备

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030001563A1 (en) * 2001-06-27 2003-01-02 Turner Jason D. Rotational velocity and direction sensing system
CN2553383Y (zh) * 2002-07-09 2003-05-28 长沙南车电气设备有限公司 相位输出磁电速度传感器
CN1495406A (zh) * 2002-09-05 2004-05-12 本田技研工业株式会社 旋转检测装置
CN1667364A (zh) * 2005-04-07 2005-09-14 成都依姆特高科技有限责任公司 转动机构的运动状态传感装置
US20100225308A1 (en) * 2009-03-05 2010-09-09 Denso Corporation Signal processing circuit of rotation detector and rotation angle detector
CN102032864A (zh) * 2009-09-25 2011-04-27 丰田自动车株式会社 曲柄角传感系统的异常诊断设备
CN102830247A (zh) * 2012-09-11 2012-12-19 深圳市开立科技有限公司 一种检测旋转部件旋转状态的方法和装置
CN105136215A (zh) * 2015-08-26 2015-12-09 北京云网天成科技有限公司 一种测量流体方向的装置及方法
CN106526219A (zh) * 2016-11-24 2017-03-22 中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心 一种高精度双余度可辨旋转方向的转速传感器

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030001563A1 (en) * 2001-06-27 2003-01-02 Turner Jason D. Rotational velocity and direction sensing system
CN2553383Y (zh) * 2002-07-09 2003-05-28 长沙南车电气设备有限公司 相位输出磁电速度传感器
CN1495406A (zh) * 2002-09-05 2004-05-12 本田技研工业株式会社 旋转检测装置
CN1667364A (zh) * 2005-04-07 2005-09-14 成都依姆特高科技有限责任公司 转动机构的运动状态传感装置
US20100225308A1 (en) * 2009-03-05 2010-09-09 Denso Corporation Signal processing circuit of rotation detector and rotation angle detector
CN102032864A (zh) * 2009-09-25 2011-04-27 丰田自动车株式会社 曲柄角传感系统的异常诊断设备
CN102830247A (zh) * 2012-09-11 2012-12-19 深圳市开立科技有限公司 一种检测旋转部件旋转状态的方法和装置
CN105136215A (zh) * 2015-08-26 2015-12-09 北京云网天成科技有限公司 一种测量流体方向的装置及方法
CN106526219A (zh) * 2016-11-24 2017-03-22 中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心 一种高精度双余度可辨旋转方向的转速传感器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112067995A (zh) * 2020-09-11 2020-12-11 广东美的暖通设备有限公司 磁悬浮电机的检测装置、检测方法和磁悬浮电机
CN112763743A (zh) * 2020-12-26 2021-05-07 无锡市铭淇电动科技有限公司 一种轮圈正反转的检测设备

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